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商品簡介
作者簡介
序
目次
商品簡介
本書為職業教育骨幹教師培訓教材,包含氣電控制技術、工業機械手和機器人應用技術、工業自動化過程控制技術、變頻器應用技術、自動化生產線的安裝調試、數控裝調與維修技術、機械系統的拆裝與測量、工業控制網絡等多方面知識與技能,並針對各項技術的實踐操作應用進行了詳細講解,引入生產中的實例,重點說明應用的原理與具體操作方法。本書既可作為職業教育骨幹教師培訓教材,又可作為機電、電氣、自動化等工程技術人員的參考書籍,還可供本科及職業院校相關專業師生參考。
作者簡介
劉建華，任教於上海工程技術大學高職學院、上海市高級技工學校，機電系副主任、高級技師，
主編和參編過多部教材，受到廣泛好評。
主編和參編過多部教材，受到廣泛好評。
序
近年來,隨著機電技術行業的快速發展,職業院校師資隊伍建設一直是困擾職業
院校發展的瓶頸。上海市師資培訓基地自2009年成立以來,先後在技能及教學方法上
對骨幹教師進行培訓,經過近十年的培訓,積累了大量培訓教學案例資源和豐富的經
驗,經過精心組織,整理出版了本書。
本書從實際應用出發,兼顧教學需求與教法需求,將兩者進行有機的整合,並做
到前後呼應;採用理論與實踐相結合的形式,引入大量工程中的應用實例,突出技術
應用,通俗易懂,並引入新技術的相關拓展知識與技能。
本書共分為八章。第1章介紹氣電控制技術,以傳統的氣動控制配合繼電接觸器
控制線路的安裝、調試為主要內容;第2章介紹目前智能製造系統中廣泛應用的工業
機械手、機器人應用技術;第3章工業自動化過程控制技術,針對PLC 模擬量模塊
FX-2AD、FX-2DA 的應用進行介紹;第4章變頻器應用技術,針對西門子MM420變
頻器、松下VF0變頻器的應用進行了分析講解;第5章介紹自動化生產線的安裝調試,
結合工程實例說明PLC 在自動化生產線中編程與應用的方法; 第6 章以典型的
FANUC0imate-TD經濟型數控車床系統為例,說明數控設備的安裝接線與系統設置
方法;第7章機械系統的拆裝與測量,以數控車床主軸部件的拆裝、進給傳動系統的
安裝與調試以及數控車床幾何精度與床身導軌精度的測量與調整為主要內容進行分析
講解;第8章以三菱FX2N 系列PLC並聯鏈接功能網絡控制應用、N∶N 聯網控制應
用編程、PLC與變頻器網絡通信設置方法為主要內容,介紹工業控制網絡的基本應用。
全書由上海市高級技工學校劉建華、上海工程技術大學高職學院王才嶧、上海工
程技術大學工程實訓中心張靜之主編。其中,第1章、第2章由王才嶧編寫,第3章、
第8章由劉建華編寫,第4章、第5章由張靜之編寫,第6章由上海工程技術大學高職
學院茹秋生編寫,第7章由上海市高級技工學校嚴龍偉編寫。全書由劉建華統稿。在
本書編寫過程中參考了一些文獻並引用了一些資料,難以一一列舉,在此一併表示衷
心的感謝。
由於編者水平有限,編寫經驗不足,加之時間倉促,書中不足之處在所難免,懇
請讀者提出寶貴的意見。
院校發展的瓶頸。上海市師資培訓基地自2009年成立以來,先後在技能及教學方法上
對骨幹教師進行培訓,經過近十年的培訓,積累了大量培訓教學案例資源和豐富的經
驗,經過精心組織,整理出版了本書。
本書從實際應用出發,兼顧教學需求與教法需求,將兩者進行有機的整合,並做
到前後呼應;採用理論與實踐相結合的形式,引入大量工程中的應用實例,突出技術
應用,通俗易懂,並引入新技術的相關拓展知識與技能。
本書共分為八章。第1章介紹氣電控制技術,以傳統的氣動控制配合繼電接觸器
控制線路的安裝、調試為主要內容;第2章介紹目前智能製造系統中廣泛應用的工業
機械手、機器人應用技術;第3章工業自動化過程控制技術,針對PLC 模擬量模塊
FX-2AD、FX-2DA 的應用進行介紹;第4章變頻器應用技術,針對西門子MM420變
頻器、松下VF0變頻器的應用進行了分析講解;第5章介紹自動化生產線的安裝調試,
結合工程實例說明PLC 在自動化生產線中編程與應用的方法; 第6 章以典型的
FANUC0imate-TD經濟型數控車床系統為例,說明數控設備的安裝接線與系統設置
方法;第7章機械系統的拆裝與測量,以數控車床主軸部件的拆裝、進給傳動系統的
安裝與調試以及數控車床幾何精度與床身導軌精度的測量與調整為主要內容進行分析
講解;第8章以三菱FX2N 系列PLC並聯鏈接功能網絡控制應用、N∶N 聯網控制應
用編程、PLC與變頻器網絡通信設置方法為主要內容,介紹工業控制網絡的基本應用。
全書由上海市高級技工學校劉建華、上海工程技術大學高職學院王才嶧、上海工
程技術大學工程實訓中心張靜之主編。其中,第1章、第2章由王才嶧編寫,第3章、
第8章由劉建華編寫,第4章、第5章由張靜之編寫,第6章由上海工程技術大學高職
學院茹秋生編寫,第7章由上海市高級技工學校嚴龍偉編寫。全書由劉建華統稿。在
本書編寫過程中參考了一些文獻並引用了一些資料,難以一一列舉,在此一併表示衷
心的感謝。
由於編者水平有限,編寫經驗不足,加之時間倉促,書中不足之處在所難免,懇
請讀者提出寶貴的意見。
目次
前 言
第1章 氣電控制技術 …………………………………………………………………… 1
1.1 貨倉卸料裝置氣路設計 ………………………………………………………… 1
1.1.1 氣壓傳動理論基礎 ………………………………………………………… 2
1.1.2 氣壓傳動元件介紹 ………………………………………………………… 4
1.1.3 氣壓傳動方向控制閥及典型回路 …………………………………………… 11
1.1.4 系統設計 ………………………………………………………………… 13
1.2 往復運動送料機構氣路設計 ………………………………………………… 15
1.2.1 壓力控制閥及典型回路 …………………………………………………… 16
1.2.2 流量控制閥及典型回路 …………………………………………………… 19
1.2.3 其他典型回路 ……………………………………………………………… 21
1.2.4 系統設計 ………………………………………………………………… 26
1.3 熱壓膜裝置電氣控制系統設計 ……………………………………………… 26
1.3.1 電氣控制簡介 ……………………………………………………………… 27
1.3.2 電氣控制典型回路 ………………………………………………………… 27
1.3.3 系統設計 ………………………………………………………………… 29
1.4 軸承安裝壓力機液壓系統設計 ……………………………………………… 29
1.4.1 液壓傳動理論基礎 ………………………………………………………… 30
1.4.2 液壓油及壓力損失簡介 …………………………………………………… 32
1.4.3 液壓缸差動連接簡介 ……………………………………………………… 34
1.4.4 系統設計 ………………………………………………………………… 35
第2章 工業機械手、機器人應用技術 ………………………………………………… 37
2.1 工業機器人基本示教操作 …………………………………………………… 37
2.1.1 川崎工業機器人簡介 ……………………………………………………… 37
2.1.2 工業機器人操作安全規範 ………………………………………………… 39
2.1.3 川崎工業機器人開關機步驟………………………………………………… 43
2.1.4 川崎工業機器人控制器外觀及功能 ………………………………………… 45
2.1.5 川崎工業機器人基本示教操作方法 ………………………………………… 52
2.1.6 工業機器人基本示教操作練習 ……………………………………………… 56
2.2 工業機器人塗膠操作 ………………………………………………………… 57
2.2.1 川崎工業機器人再現運行操作 ……………………………………………… 57
2.2.2 川崎工業機器人示教編程 ………………………………………………… 60
2.2.3 川崎工業機器人程序數據修改 ……………………………………………… 66
2.2.4 工業機器人塗膠程序編制及調試練習 ……………………………………… 69
第3章 工業自動化過程控制技術 ……………………………………………………… 70
3.1 PLC控制模擬量電壓採樣系統 ……………………………………………… 70
3.1.1 FX2N-2AD模擬量輸入模塊………………………………………………… 70
3.1.2 外部設備BFM 讀出/寫入指令……………………………………………… 72
3.1.3 七段碼分時顯示指令 ……………………………………………………… 74
3.1.4 PLC控制模擬量電壓採樣系統程序設計 …………………………………… 75
3.2 PLC控制模擬量電壓輸出設置系統 ………………………………………… 77
3.2.1 FX2N-2DA模擬量輸出模塊………………………………………………… 77
3.2.2 數字式開關指令 …………………………………………………………… 79
3.2.3 PLC控制模擬量電壓輸出設置系統程序設計 ……………………………… 80
第4章 變頻器應用技術 ………………………………………………………………… 83
4.1 西門子 MM420變頻器應用技術……………………………………………… 83
4.1.1 西門子 MM420變頻器的安裝、接線 ……………………………………… 84
4.1.2 西門子 MM420變頻器參數設置方法 ……………………………………… 86
4.1.3 西門子 MM420變頻器常用參數簡介 ……………………………………… 90
4.1.4 西門子 MM420變頻器的各種控制形式 …………………………………… 98
4.2 松下VF0變頻器應用技術 ………………………………………………… 102
4.2.1 松下 VF0變頻器的安裝、接線 …………………………………………… 103
4.2.2 松下 VF0變頻器參數設置方法 …………………………………………… 105
4.2.3 松下 VF0變頻器常用參數簡介 …………………………………………… 107
4.2.4 松下 VF0變頻器的各種控制形式 ………………………………………… 111
第5章 自動化生產線的安裝調試 …………………………………………………… 114
5.1 自動分揀系統的安裝與調試 ………………………………………………… 114
5.1.1 分揀輸送帶簡單分揀處理程序 …………………………………………… 115
5.1.2 分揀輸送帶自檢處理程序 ………………………………………………… 116
5.1.3 分揀輸送帶單料倉包裝問題 ……………………………………………… 121
5.1.4 分揀輸送帶多料倉包裝問題與報警處理問題 ……………………………… 126
5.2 機械手系統的安裝與調試 …………………………………………………… 129
5.2.1 PLC控制簡單機械手 (單作用氣缸)的急停問題 ………………………… 129
5.2.2 PLC控制步進電動機驅動的機械手系統的暫停問題處理…………………… 133
5.2.3 PLC控制步進電動機驅動的機械手系統的斷電問題處理…………………… 135
第6章 數控裝調與維修技術 ………………………………………………………… 139
6.1 數控機床硬件接口連接 ……………………………………………………… 139
6.1.1 各模塊接口定義及作用 …………………………………………………… 139
6.1.2 數控機床硬件接口連接 …………………………………………………… 147
6.2 數控機床參數的設定與修改 ………………………………………………… 154
6.2.1 數控機床常用參數的認知 ………………………………………………… 154
6.2.2 數控機床常用參數的修改與調整 ………………………………………… 157
第7章 機械系統的拆裝與測量 ……………………………………………………… 172
7.1 數控車床主軸部件的拆裝 …………………………………………………… 172
7.1.1 主傳動系統工作原理……………………………………………………… 173
7.1.2 數控車床主軸部件的拆裝與調整 ………………………………………… 180
7.2 進給傳動系統的安裝與調試 ………………………………………………… 181
7.2.1 進給傳動系統的工作原理 ………………………………………………… 182
7.2.2 進給傳動系統的安裝與調試 ……………………………………………… 191
7.3 數控車床幾何精度與床身導軌精度的測量和調整 ………………………… 194
7.3.1 簡述……………………………………………………………………… 196
7.3.2 數控機床的幾何精度及其檢驗 …………………………………………… 198
7.3.3 數控機床的定位精度及其檢驗 …………………………………………… 203
7.3.4 數控機床的工作精度……………………………………………………… 206
7.3.5 數控車床幾何精度的檢測 ………………………………………………… 206
第8章 工業控制網絡 ………………………………………………………………… 207
8.1 並聯鏈接功能網絡控制應用 ………………………………………………… 207
8.1.1 並聯鏈接功能網絡設置 …………………………………………………… 208
8.1.2 並聯鏈接功能網絡控制應用程序編制……………………………………… 210
8.2 N??N聯網控制應用編程 …………………………………………………… 211
8.2.1 FX2N系列PLC的 N??N網絡設置 ……………………………………… 212
8.2.2 N??N聯網控制應用編程 ………………………………………………… 215
8.3 三菱PLC與變頻器網絡通信 ……………………………………………… 218
8.3.1 PLC與變頻器通信的硬件連接 …………………………………………… 219
8.3.2 變頻器通信指令 ………………………………………………………… 223
8.3.3 程序設計與調試 ………………………………………………………… 225
主要參考文獻 …………………………………………………………………………… 227
第1章 氣電控制技術 …………………………………………………………………… 1
1.1 貨倉卸料裝置氣路設計 ………………………………………………………… 1
1.1.1 氣壓傳動理論基礎 ………………………………………………………… 2
1.1.2 氣壓傳動元件介紹 ………………………………………………………… 4
1.1.3 氣壓傳動方向控制閥及典型回路 …………………………………………… 11
1.1.4 系統設計 ………………………………………………………………… 13
1.2 往復運動送料機構氣路設計 ………………………………………………… 15
1.2.1 壓力控制閥及典型回路 …………………………………………………… 16
1.2.2 流量控制閥及典型回路 …………………………………………………… 19
1.2.3 其他典型回路 ……………………………………………………………… 21
1.2.4 系統設計 ………………………………………………………………… 26
1.3 熱壓膜裝置電氣控制系統設計 ……………………………………………… 26
1.3.1 電氣控制簡介 ……………………………………………………………… 27
1.3.2 電氣控制典型回路 ………………………………………………………… 27
1.3.3 系統設計 ………………………………………………………………… 29
1.4 軸承安裝壓力機液壓系統設計 ……………………………………………… 29
1.4.1 液壓傳動理論基礎 ………………………………………………………… 30
1.4.2 液壓油及壓力損失簡介 …………………………………………………… 32
1.4.3 液壓缸差動連接簡介 ……………………………………………………… 34
1.4.4 系統設計 ………………………………………………………………… 35
第2章 工業機械手、機器人應用技術 ………………………………………………… 37
2.1 工業機器人基本示教操作 …………………………………………………… 37
2.1.1 川崎工業機器人簡介 ……………………………………………………… 37
2.1.2 工業機器人操作安全規範 ………………………………………………… 39
2.1.3 川崎工業機器人開關機步驟………………………………………………… 43
2.1.4 川崎工業機器人控制器外觀及功能 ………………………………………… 45
2.1.5 川崎工業機器人基本示教操作方法 ………………………………………… 52
2.1.6 工業機器人基本示教操作練習 ……………………………………………… 56
2.2 工業機器人塗膠操作 ………………………………………………………… 57
2.2.1 川崎工業機器人再現運行操作 ……………………………………………… 57
2.2.2 川崎工業機器人示教編程 ………………………………………………… 60
2.2.3 川崎工業機器人程序數據修改 ……………………………………………… 66
2.2.4 工業機器人塗膠程序編制及調試練習 ……………………………………… 69
第3章 工業自動化過程控制技術 ……………………………………………………… 70
3.1 PLC控制模擬量電壓採樣系統 ……………………………………………… 70
3.1.1 FX2N-2AD模擬量輸入模塊………………………………………………… 70
3.1.2 外部設備BFM 讀出/寫入指令……………………………………………… 72
3.1.3 七段碼分時顯示指令 ……………………………………………………… 74
3.1.4 PLC控制模擬量電壓採樣系統程序設計 …………………………………… 75
3.2 PLC控制模擬量電壓輸出設置系統 ………………………………………… 77
3.2.1 FX2N-2DA模擬量輸出模塊………………………………………………… 77
3.2.2 數字式開關指令 …………………………………………………………… 79
3.2.3 PLC控制模擬量電壓輸出設置系統程序設計 ……………………………… 80
第4章 變頻器應用技術 ………………………………………………………………… 83
4.1 西門子 MM420變頻器應用技術……………………………………………… 83
4.1.1 西門子 MM420變頻器的安裝、接線 ……………………………………… 84
4.1.2 西門子 MM420變頻器參數設置方法 ……………………………………… 86
4.1.3 西門子 MM420變頻器常用參數簡介 ……………………………………… 90
4.1.4 西門子 MM420變頻器的各種控制形式 …………………………………… 98
4.2 松下VF0變頻器應用技術 ………………………………………………… 102
4.2.1 松下 VF0變頻器的安裝、接線 …………………………………………… 103
4.2.2 松下 VF0變頻器參數設置方法 …………………………………………… 105
4.2.3 松下 VF0變頻器常用參數簡介 …………………………………………… 107
4.2.4 松下 VF0變頻器的各種控制形式 ………………………………………… 111
第5章 自動化生產線的安裝調試 …………………………………………………… 114
5.1 自動分揀系統的安裝與調試 ………………………………………………… 114
5.1.1 分揀輸送帶簡單分揀處理程序 …………………………………………… 115
5.1.2 分揀輸送帶自檢處理程序 ………………………………………………… 116
5.1.3 分揀輸送帶單料倉包裝問題 ……………………………………………… 121
5.1.4 分揀輸送帶多料倉包裝問題與報警處理問題 ……………………………… 126
5.2 機械手系統的安裝與調試 …………………………………………………… 129
5.2.1 PLC控制簡單機械手 (單作用氣缸)的急停問題 ………………………… 129
5.2.2 PLC控制步進電動機驅動的機械手系統的暫停問題處理…………………… 133
5.2.3 PLC控制步進電動機驅動的機械手系統的斷電問題處理…………………… 135
第6章 數控裝調與維修技術 ………………………………………………………… 139
6.1 數控機床硬件接口連接 ……………………………………………………… 139
6.1.1 各模塊接口定義及作用 …………………………………………………… 139
6.1.2 數控機床硬件接口連接 …………………………………………………… 147
6.2 數控機床參數的設定與修改 ………………………………………………… 154
6.2.1 數控機床常用參數的認知 ………………………………………………… 154
6.2.2 數控機床常用參數的修改與調整 ………………………………………… 157
第7章 機械系統的拆裝與測量 ……………………………………………………… 172
7.1 數控車床主軸部件的拆裝 …………………………………………………… 172
7.1.1 主傳動系統工作原理……………………………………………………… 173
7.1.2 數控車床主軸部件的拆裝與調整 ………………………………………… 180
7.2 進給傳動系統的安裝與調試 ………………………………………………… 181
7.2.1 進給傳動系統的工作原理 ………………………………………………… 182
7.2.2 進給傳動系統的安裝與調試 ……………………………………………… 191
7.3 數控車床幾何精度與床身導軌精度的測量和調整 ………………………… 194
7.3.1 簡述……………………………………………………………………… 196
7.3.2 數控機床的幾何精度及其檢驗 …………………………………………… 198
7.3.3 數控機床的定位精度及其檢驗 …………………………………………… 203
7.3.4 數控機床的工作精度……………………………………………………… 206
7.3.5 數控車床幾何精度的檢測 ………………………………………………… 206
第8章 工業控制網絡 ………………………………………………………………… 207
8.1 並聯鏈接功能網絡控制應用 ………………………………………………… 207
8.1.1 並聯鏈接功能網絡設置 …………………………………………………… 208
8.1.2 並聯鏈接功能網絡控制應用程序編制……………………………………… 210
8.2 N??N聯網控制應用編程 …………………………………………………… 211
8.2.1 FX2N系列PLC的 N??N網絡設置 ……………………………………… 212
8.2.2 N??N聯網控制應用編程 ………………………………………………… 215
8.3 三菱PLC與變頻器網絡通信 ……………………………………………… 218
8.3.1 PLC與變頻器通信的硬件連接 …………………………………………… 219
8.3.2 變頻器通信指令 ………………………………………………………… 223
8.3.3 程序設計與調試 ………………………………………………………… 225
主要參考文獻 …………………………………………………………………………… 227
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